季节性热能储能是通过将可再生能源整合到能源系统中,使低碳未来的有效度量。钻孔热量储能(BTE)为长期热能存储提供了解决方案,其运营优化对于充分利用其潜力至关重要。本文介绍了BTE的新型线性化控制模型,该模型描述了在不同的工作条件下的存储温度动力学,例如入口温度,质量流量和井眼连接布局(例如串行,并行或混合)。它支持一个优化框架,该框架被用来确定热泵驱动的BTE的最佳操作条件,但要遵守电力的不同𝐶𝑂2强度轮廓。证明,由于其季节性变化,这种边界条件对于系统的最佳操作至关重要,因为冬季的热泵效率提高而在夏季接受较低的热泵效率可能是有益的。符合两个不同的2个强度曲线的示例性区域病例的结果表明,夏季相比,夏季的相对强度较低,而冬季的相对强度较低,导致储存的最佳工作温度较高。所研究的地区系统是供暖为主的,有效地使BTE仅覆盖了总热量需求的20%,从而导致每年的二氧化碳排放量为2.2%至4.3%。在计算与BTE处理的加热和冷却需求相关的收益时,发现较高的𝐶𝑂2排放量在12.8%–19.9%的范围内减少。这突出了当受到更平衡的负载时的BTES潜力。
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